DE3428363C1 - Electric fish scaring system - Google Patents
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Description
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Die Erfindung betrifft eine elektrische Fisch-Scheuchanlage, insbesondere für Einlauf- und Wasserentnahmebauwerke, bei der unterhalb des Wasserspiegels Elektroden zur Erzeugung eines elektrischen Feldes angeordnet und mit einem Spannungsversorgungsgerät verbunden sind, welches einen Spannungsverlauf in Form von Impulsen hervorruft.The invention relates to an electric fish scare system, in particular for inlet and water intake structures, at which electrodes for generating an electric field are arranged below the water level and are connected to a voltage supply device, which has a voltage curve in the form caused by impulses.
Zur Vermeidung von Betriebsstörungen sowie einer Umweltschädigung durch die Vernichtung von im Wasser lebenden Organismen, insbesondere von Fischen, müssen im Bereich von Einlauf- und Wasserentnahmebauwerken in vielen Fällen Fisch-Scheuchanlagen angebracht werden. Elektrische Fisch-Scheuchanlagen der betreffenden Art sind beispielsweise in der Deutschen Offenlegungsschrift DE 32 19 867 beschrieben und enthalten u. a. eine Anzahl von unter Wasser angeordneten Elektroden, weiche mit einem Spannungsversorgungsgerät für Gleich- oder Wechselspannung verbunden werden, welches einen impulsförmigen Spannungsverlauf und damit eine entsprechende Änderung der elektrischen Feldstärke hervorruft.To avoid operational disruptions and environmental damage caused by the destruction of water Living organisms, especially fish, must be in the area of inlet and water intake structures in many cases fish scare systems are installed. Electric fish scare equipment from relevant type are described and contained, for example, in the German Offenlegungsschrift DE 32 19 867 i.a. a number of electrodes placed under water, soft with a power supply device for direct or alternating voltage, which has a pulse-shaped voltage curve and thus causes a corresponding change in the electric field strength.
Bei Fisch-Scheuchanlagen dieser ArI erscheint es nachteilig, daß die Anlage so betrieben wird, daß die Kennwerte des elektrischen Scheuchfeldes nach den bei der Inbetriebnahme durchgeführten umfangreichen Messungen eingestellt und beibehalten werden. Bei den bekannten Fisch-Scheuchanlagen wird die Scheuchwirkung auf die hauptsächlich vorkommende Fischklasse angestrebt. Eine Veränderung und ein Nachlassen der Scheuchwirkung werden erst dann erkannt, wenn erhebliche Schäden eingetreten sind.In the case of fish scaring systems of this type, it appears disadvantageous that the system is operated in such a way that the Characteristic values of the electrical Scheuch field according to the extensive carried out during commissioning Measurements are set and maintained. In the case of the known fish scare systems, the scare effect aimed at the mainly occurring fish class. A change and a weakening of the The deterrent effect is only recognized when significant damage has occurred.
Solche Veränderungen der Scheuchwirkung können einerseits durch Schwankungen der Elektroden-Eigenschaften, beispielsweise in Form einer zunehmenden Erhöhung des Oberflächenwiderstandes, aber auch durch sich ändernde Kennwerte der Wasserzusammensetzung und der Verteilung der Organismen eintreten.Such changes in the deterrent effect can on the one hand be caused by fluctuations in the electrode properties, for example in the form of an increasing increase in surface resistance, but also through changing parameters of the water composition and the distribution of the organisms occur.
Die Veränderung der Scheuchwirkung kann nun andrerseits durch das Auftreten anderer Fischklassen notwendig sein, für die der einjustierte impulsförmige Spannungsverlauf nur eine geringe Scheuchwirkung hat. Andere Fischklassen aber treten sowohl gleichzeitig mit der Hauptfischklasse als auch in periodischen Schwankungen an deren Stelle auf, wobei nachteiligerweise meist keine Kenntnis über die Verteilung der Fischklassen vorliegt. Außerdem kann die Verteilung der Fischklassen auch noch von Jahr zu Jahr schwanken.The change in the deterrent effect may, on the other hand, be necessary due to the appearance of other fish classes for which the adjusted pulse-shaped voltage curve only has a slight scare effect Has. But other fish classes occur both simultaneously with the main fish class and in periodic periods Fluctuations in their place, disadvantageously usually no knowledge of the distribution of the Fish classes present. In addition, the distribution of the fish classes can still fluctuate from year to year.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die elektrische Fisch-Scheuchanlage so weiterzubilden, daß eine Einstellung der gleichzeitigen Wirksamkeit sowohl auf unterschiedliche Fischklassen, als auch auf unterschiedliche Betriebsbedingungen gewährleistet ist. Die Lösung dieser Aufgabe besteht darin, daß dem Spannungsversorgungsgerät eine automatische Steuereinrichtung zugeordnet ist, welche die Impulse ändert, wobei dieser Steuereinrichtung eine Eingangsgröße über ein internes oder externes Programmgerät eingebbar ist. Dadurch kann die Wirkung der Fisch-Scheuchanlage auf Fischklassen mit unterschiedlichem Scheuchverhalten ausgedehnt werden. Außerdem werden Veränderungen der Wasserzusammensetzung und der Elektroden ohne eine Nachjustierung kompensiert.The invention is based on the object of developing the electric fish scare system so that a Adjustment of the simultaneous effectiveness on different fish classes as well as on different ones Operating conditions is guaranteed. The solution to this problem is that the voltage supply device an automatic control device is assigned which changes the pulses, this Control device an input variable can be entered via an internal or external programming device. Through this the effect of the fish scare system can be extended to fish classes with different scare behavior will. Also, changes in the water composition and the electrodes will be without one Readjustment compensated.
In der schweizerischen Patentschrift 5 22 357 sind Verfahren und Vorrichtung zum Verscheuchen und' Fernhalten von Lebewesen beschrieben, wobei hochfrequenter, teilweise modulierter Schall im Ultraschallbereich über etwa 15 kHz zum Scheuchen unterschiedlichster Tierarten in unterschiedlichsten Biotopen verwendet wird. Schallwellen bewirken jedoch keinen anhaltenden Scheucheffekt auf Fische, und die Scheuchwirkung elektrischer Fisch-Scheuchanlagen beruht auf physiologischen Vorgängen über die Fischnerven im Niederfrequenzbereich.In the Swiss patent 5 22 357 methods and devices for scare away and ' Keeping away from living beings described, with high-frequency, partially modulated sound in the ultrasonic range about 15 kHz to scare away the most varied Animal species is used in a wide variety of biotopes. However, sound waves do not cause persistence The scare effect on fish, and the scare effect of electric fish scare systems is based on physiological processes via the fish nerves in the low frequency range.
Bei der Anordnung einer wie oben genannten automatischen Steuerung des Spannungsversorgungsgerätes und damit des elektrischen Feldes über ein Programmgerät wird die Scheuchwirkung durch Erzeugung unterschiedlicher Impulse derartig vorgenommen, daß die Anlage hinsichtlich verschiedener Fischklassen wirksam ist, unabhängig von Schwankungen der Elektrodeneigenschaften, der Kennwerte des Wassers und der Verteilung der Organismen. Die Eingangsgröße der Steuereinrichtung kann über ein internes oder externes Programmgerät durch unterschiedliche Mittel vorgege-With the arrangement of an automatic control of the power supply device as mentioned above and thus the electric field via a programming device is the deterrent effect through generation different impulses made in such a way that the system with regard to different fish classes is effective regardless of fluctuations in the electrode properties, the characteristics of the water and the distribution of organisms. The input variable of the Control device can be preset via an internal or external programming device by different means.
ben werden.be practiced.
In dieser Beschreibung soll der Begriff »Impulsfolge« eine Folge gleicher Impulse, vor allem gleicher Frequenz, bezeichnen. Es können dann verschiedene Impulsfolgen aneinandergereiht werden, die sich in ihrer Frequenz, Amplitude, Dauer u. a. unterscheiden. Während die herkömmlichen Scheuch-Anlagen mit gleichförmigen Impulsen in einer zeitlich unbegrenzten Folge betrieben werden, werden bei der erfindungsgemäßen Scheuch-Anlage die Impulse geändert und z. B. in Form von zeitlich begrenzten Impulsfolgen ungleicher Frequenz erzeugt. Dabei kann die einzelne Impulsfolge jeweils z. B. nur aus einigen wenigen Impulsen bestehen. Es können auch gleichlange Impulsfolgen unterschiedlicher Frequenz oder aber ungleichlange Impulsfolgen aneinandergereiht werden. Es können vorteilhaft auch Pausen zwischen den Impulsfolgen eingeschaltet werden. In this description, the term »pulse train« is intended to mean a series of identical pulses, especially the same frequency, describe. It can then be strung together different pulse sequences that are in their Frequency, amplitude, duration, etc. differentiate. While the conventional Scheuch systems with uniform Pulses are operated in an unlimited sequence, are used in the invention Scheuch plant changed the impulses and z. B. in the form of time-limited pulse trains of unequal frequency generated. The individual pulse train can each z. B. consist of only a few pulses. Pulse trains of the same length with different frequencies or pulse trains of unequal length can also be used be strung together. It is also advantageous to switch on pauses between the pulse trains.
Bei unbekannten oder stark wechselnden Verhältnissen in Einlauf- und Wasserentnahmebauwerken ist es vorteilhaft, in einem gewissen Frequenzbereich die Frequenz der Impulse durch einen Zufallsgenerator zu steuern. Es ist dabei vorteilhaft, zeitweise kleine Frequenzfolgen mit gleicher Frequenz einzusteuern.In the case of unknown or strongly changing conditions in inlet and water intake structures, it is It is advantageous to use a random generator to increase the frequency of the pulses in a certain frequency range steer. It is advantageous to temporarily control small frequency sequences with the same frequency.
Durch die Anwendung der Erfindung entfällt hinsichtlich verschiedener Fischklassen weitgehend eine Überwachung von Fisch-Scheuchanlagen, und es läßt sich eine Regelung der Spannungsversorgung derart ausführen, daß dauernd ein ökonomischer Betrieb mit optimaler Scheuchwirkung durchgeführt werden kann.By using the invention, there is largely no need for monitoring with regard to various classes of fish of fish scaring systems, and the voltage supply can be regulated in such a way that that an economical operation with optimal deterrent effect can be carried out continuously.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung schematisch dargestellt.In the drawing, an embodiment of the subject matter of the invention is shown schematically.
In einem Bauwerk (1), das schematisch ein Einlaufoder Wasserentnahmebauwerk darstellt, befindet sich stehendes oder in einer Strömungsrichtung (3) bewegtes Wasser mit einer Oberfläche (2). Das Bauwerk (1) wird durch die Sperrstelle (4) in einen ungeschützten Bereich (5) und einen geschützten Bereich (6) geteilt. An der Sperrstelle (4) sind Elektroden (7) unterhalb des Wasserspiegels (2), die mit einem Spannungsversorgungsgerät (8) verbunden sind. Dieses (8) wird z. B. über einen Transformator (9) gespeist und erzeugt an den Elektroden (7) ein elektrisches Feld (10). Dem Spannungsversorgungsgerät (8) ist eine automatische Steuereinrichtung (11) zugeordnet, welche den Spannungsverlauf und die Impulse des Feldes (10) ändert. Die Eingangsgröße der Steuereinrichtung (11) wird durch ein einzelnes oder alternativ oder verkettet über mehrere Mittel vorgegeben. Entweder ist in der Steuereinrichtung (11) ein inter-Programmgerät oder getrennt ein externes Pro-In a structure (1), which schematically represents an inlet or water intake structure, is located standing water or water moving in a flow direction (3) with a surface (2). The structure (1) is divided by the blocking point (4) into an unprotected area (5) and a protected area (6). At the Blocking point (4) are electrodes (7) below the water level (2), which are connected to a voltage supply device (8) are connected. This (8) is z. B. fed via a transformer (9) and generated at the electrodes (7) an electric field (10). The power supply device (8) is an automatic control device (11) assigned, which changes the voltage curve and the pulses of the field (10). The input variable the control device (11) is by a single or alternatively or concatenated via several means. Either there is an inter-programming device in the control device (11) or separately an external program
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40 kapazitätsabhängige Hauptwerte und Betriebszustände der Gesamtanlage. 40 capacity-dependent main values and operating states of the entire system.
Die erfindungsgemäße Ausbildung einer Fisch-Scheuchanlage hat weitere Vorteile:The design of a fish scare system according to the invention has further advantages:
Bei den herkömmlichen Scheuch-Anlagen zeigen Organismen eine deutliche Gewöhnung an die Scheuchreize, auch wenn diese ursprünglich bei der Inbetriebnahme optimal eingestellt waren. Bei variablen Impulsen des elektrischen Feldes tritt der Gewöhnungseffekt nicht oder nur stark vermindert ein, so daß die erfindungsgemäße Scheuch-Anlage eine wesentlich sicherere und anhaltende Wirkung hat.In the conventional Scheuch systems, organisms show a clear habit of the Scheuch stimuli, even if these were originally set optimally during commissioning. With variable pulses of the electric field, the habituation effect does not occur or occurs only to a greatly reduced extent, so that the inventive Scheuch system has a much safer and lasting effect.
Zur Erzeugung des elektrischen Feldes, welches die Scheuchung bewirkt, muß ständig eine elektrische Leistung zur Verfügung gestellt werden, deren Größe bei den herkömmlichen Scheuch-Anlagen beachtlich ist und z. B. einige hundert Kilowatt betragen kann. Bei einer Scheuch-Anlage nach der Erfindungslehre kann für einen vergleichbaren Einsatzfall Energie gespart werden, und wegen der kleineren elektrischen Anschlußleistung können auch die Investitionskosten gesenkt werden. Die Einsparung beruht darauf, daß die Änderung der Impulse hauptsächlich so erfolgt, daß zeitweise Impulse mit niedrigeren Frequenzen zwischengeschaltet werden. Im gleichen Maß wird die die Impulse erzeugende Leistung verringert, da die Leistung unter anderem proportional zur Frequenz ist.In order to generate the electric field which causes the chase, an electric power must be constantly applied are made available, the size of which is considerable with conventional Scheuch systems and z. B. can be a few hundred kilowatts. With a Scheuch system according to the invention doctrine, for one comparable application of energy can be saved, and because of the smaller electrical connection load the investment costs can also be reduced. The saving is due to the fact that the change in the pulses mainly takes place in such a way that pulses with lower frequencies are interposed at times. in the The power generating the pulses is reduced to the same extent, since the power is proportional, among other things to the frequency is.
Vorteilhaft ist auch die durch die Erfindung ermöglichte Auswahl und Optimierung von Impulsfolgen für verschiedene Fischklassen. Für verschiedene Fischklassen unterscheidet sich auch die jeweils optimale Dauer einer optimalen Impulsfolge. Es ist daher zweckmäßig, Impulsfolgen unterschiedlicher Frequenzen auch unterschiedlich lang dauern zu lassen, wenn bei den aktuell vorkommenden Fischklassen hierdurch eine Optimierung der Scheuch-Anlage erreicht wird.The selection and optimization of pulse sequences for pulse trains made possible by the invention is also advantageous different classes of fish. The optimal duration also differs for different fish classes an optimal pulse train. It is therefore advisable to also use different pulse sequences of different frequencies To take a long time if this results in an optimization for the currently occurring fish classes the Scheuch facility is reached.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings
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grammgerät (12) vorgesehen. Dieses interne oder externe Programmgerät (12) kann entweder nach einem festen Programm Eingangsgrößen an die Steuereinrichtung (11) abgeben oder einerseits nach Vorgaben durch einen Prozeßrechner (13), durch eine Datenbank (14), durch ein externes Steuersystem (18) oder durch Meßwertaufnehmer (15, 16, 17). Andrerseits kann auch der Prozeßrechner gegebenenfalls direkt Eingangsgrößen an die Steuereinrichtung (11) abgeben. Der Prozeßrechner (13) kann Werte aus einer Datenbank (14) mit solchen von Meßwertaufnehmern (17) der Umgebung und solchen (15, 16) im ungeschützten und/oder im geschützten Bereich (5,6) des Wassers verknüpfen und die Scheuchwirkung über die Steuereinheit (11) beeinflussen. Häufig ist auch eine Verknüpfung über ein externes Steuersystem (18) gegeben, wodurch die Beziehung zum Betrieb der Gesamtanlage hergestellt ist, für die die Fisch-Scheuchanlage verwendet wird. Dies betrifft z. B.gram device (12) provided. This internal or external program device (12) can either after a fixed Program input variables to the control device (11) or on the one hand according to specifications a process computer (13), by means of a database (14), by an external control system (18) or by transducers (15, 16, 17). On the other hand, the process computer can also, if necessary, have direct input variables to the control device (11). The process computer (13) can read values from a database (14) with those from measured value recorders (17) of the environment and link such (15, 16) in the unprotected and / or in the protected area (5,6) of the water and the Influence the deterrent effect via the control unit (11). Often there is also a link via an external one Control system (18) given, whereby the relationship to the operation of the overall system is established for which the Fish scarer is used. This concerns z. B.
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